Die Tektonik der Dolomiten im Rahmen des Südalpinen Baues

Zusammenfassung Die Struktur der Dolomiten paßt ausgezeichnet in das tektonische Bild der südlichen Alpen, wenn auch das Vorhandensein der permischen Porphyrplatte stellenweise häufig Brüche verursacht hat.Die Dislokationen der Dolomiten folgen im allgemeinen Falten und Faltenverwerfungen, die von Westen nach Osten verlaufen und vorwiegend eine Vergenz nach Süden aufweisen.Die permische Porphyrplatte und die markanten Linsen der Dolomitriffe machen diese Gegend zu einem klassischen Beispiel selektiver Tektonik.Die Tektonik der Dolomiten beruht z. T. auf Ablösungs- und Gleiterscheinungen an geneigten Flächen. Es gibt zahlreiche Falten und Brüche im kristallinen Unterbau, die anscheinend durch Druck entstanden sind.

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The structure of the Dolomite-unit easily fits into the tectonic framework of the Southern Alps even if the Permian porphyry plate locally produced more fracturing.The dislocations of the Dolomites, in general, corresponds to West-Eastorientated folds and faulted overfolds. The porphyry plate mentioned and the rigid lenses of the Dolomites reefs have produced classic examples of selective tectonics.Tectonic of the Dolomites is due in part to decollements and sliding from inclined planes, but decollement surfaces of a regional nature are excluded, and the dislocations of the Dolomites-region are not only epidermic.Numerous folds and fractures intersect the basement as well and seem compressive.

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Résumé La structure des Dolomites s'intègre remarquablement bien dans le plan tectonique des Alpes Méridionales, bien que la présence de la dalle porphyrique permienne ait fréquemment, par endroit, provoqué des ruptures. Les dislocations des Dolomites font suite en général à des plis et à des plis-failles avec axes allant d'Ouest en Est et montrant de façon prédominante un déversement vers le Sud.La dalle porphyrique permienne et les lentilles des récifs des Dolomites font de cette région un exemple classique de «tectonique sélective». La tectonique des Dolomites repose en partie sur des phénomènes de décollement et de glissement le long de surfaces inclinées. Il y a de nombreux plis et fractures dans le soubassement cristallin qui, semble-t-il, résultent d'une compression.

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»Late Jurassic« petroleum geology of the Dutch Central North Sea Graben

The Callovian to Ryazanian (late Middle Jurassic to earliest Cretaceous; here referred to as »Late Jurassic«) sediments of the Dutch Central North Sea Graben, comprising the Central Graben and Scruff Groups, form several potential reservoirs. Source rocks are present within both these groups and the Carboniferous and Late Triassic-Early Jurassic.The structural development of the area is illustrated by a number of cross-sections. A structural subdivision has been made into platform, intermediate platform, outer graben, and inner graben. The complex history of rifting, wrench-faulting, halokinesis, and structural inversion strongly influenced the palaeogeography and ensuing sandstone developments. A few selected burial-history plots are presented as examples of the relationship between the structural subdivision and the hydrocarbon potential of the area.

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Zusammenfassung Die Sedimente des Callov bis zum Ryazan (oberer Mitteljura bis unterste Kreide, hier als »Oberjura« bezeichnet) des zentralen niederländischen Nordsee-Grabens, der den Zentralgraben und die Scruff-Gruppe umfaßt, stellen mehrere potentielle Erdölspeichergesteine dar. In jeder dieser beiden Gruppen sowie im Karbon und von der Obertrias bis zur Unterkreide existieren Speichergesteine.Die strukturelle Entwicklung des Gebietes wird anhand mehrere Profile veranschaulicht. Außerdem schien eine Untergliederuntg in Plattform, Zwischenplattform, äußerer sowie innerer Graben sinnvoll. Die komplexe Entwicklungsgeschichte, die durch Riftingphasen, Wrench-Tektonik, Halokinese und Strukturinversion bestimmt wurde, hat die Paläogeographie und die resultierende Sandsteinbildung intensiv beeinflußt. Eine Anzahl ausgewählter Darstellungen der Geschichte der Sedimentüberlagerung dienen als Beispiele für den Zusammenhang zwischen den strukturell bestimmten Untergruppen und dem Kohlenwasserstoffpotential des Untersuchungsgebietes.

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Résumé Dans le secteur néerlandais du Graben Central de la Mer du Nord, plusieurs réservoirs potentiels sont constitués par les sédiments calloviens à ryazaniens (ensemble allant du sommet du Jurassique moyen au Crétacé inférieur et désigné ici par «Late Jurassic»). Ces sédiments comprennent le groupe du Graben central et le groupe de Scruff. Des rochesmères existent dans chacun de ces deux groupes ainsi que dans le Carbonifère et dans la série Trias terminal-Eojurassique.La constitution structurale de cette région est illustrée par une série de coupes. On distingue, au point de vue structural: une plate-forme, une plate-forme intermédiaire, un graben externe et un graben interne. L'histoire géologique complexe, avec ses processus de rifting, de décrochement, d'halokinèse et d'inversion structurale, s'est répercutèe de manière significative sur la paléogéographie et, par voie de conséquence, sur l'extension des faciès arénacés. Quelques reconstitutions de l'histoire sédimentaire sont présentées à titre d'exemple de manière à illustrer la relation entre les unités structurales et le potentiel en hydrocarbure de la région.

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, Scruff, -. Callov Ryazan/ ; « »/. - / . . , , . , , . , .

     

Le magma plagioclasique

Résumé L'auteur, évoquant les caractères chimico-minéralogiques des magmas basiques, fait la distinction entre la branche ferromagnésienne, dont le type le plus représentatif est le magma tholéiitique, et la branche plagioclasique dont l'existence est à démontrer. Il qualifie de plagioclasique le magma dont la composition chimique entraîne la cristallisation première d'un plagioclase. L'existence d'un tel magma est démontrée par le massif éruptif du Rogaland méridional (SW de la Norvège) et avant tout par une de ses intrusions majeures, le massif de Bjerkrem-Sogndal. Celui-ci montre de façon évidente une lignée de différenciats par gravité, comprenant à la base une anorthosite, ensuite des leuconorites, des norites et des monzonorites passant finalement à des termes plus acides, des mangérites et mangérites quartziques. — Cette succession permet d'établir le caractère plagioclasique du magma qui a fourni les intrusions constituant le massif éruptif du Rogaland, en particulier la plus ancienne, le massif anorthositique d'Egersund-Ogna, qui est une accumulite plagioclasique. — Le magma plagioclasique serait le résultat d'une fusion syntectique entre un magma basaltique normal et des matériaux de composition pélitique ou pélitoarkosique; cette assimilation serait réalisée dans la catazone profonde à l'intervention d'un orogène catazonal. Les produits formés par différenciation gravitative donnent entr'autres de grands massifs anorthositiques homogènes, ou tréfonds anorthositiques, ancrés dans la partie inférieure de l'orogène. Le géosynclinal d'où celuici provient serait établi directement sur la croûte basaltique océanique. Le segment orogénique qui en dérive marquerait donc l'accroissement latéral du domaine continental aux dépens du domaine océanique et serait donc un orogène fondamental.

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Starting from the physico-chemical character of the basic magmas the author distinguishes between a ferromagnesian branch, the most representative type of which is the tholeiitic magma, and the plagioclasic branch whose existence he will now establish. — He defines as plagioclasic a magma whose chemical composition has as a direct consequence the first crystallisation of a plagioclase. The existence of that magmatic type is displayed by the eruptive massive of South Rogaland (SW Norway), and above all by one of its major intrusions, the Bjerkrem-Sokndal massive. The latter shows evidence of a differentiated rock succession resulting from a gravitative action: the lowest layer is an anorthosite overlaid successively by leuconorites, norites, monzonorites and finally by more alcalic and acidic types, mangerites and quartzmangerites. This succession establishes the plagioclasic character of the whole magma which produced the different major intrusions of the eruptive massive of South Rogaland, and in particular the oldest one, i. e. the Egersund-Ogna anorthosite massive interpreted as a plagioclasic accumulite. The plagioclasic magma would be the result of a syntectic fusion between a normal basaltic magma and pelitic and/or arkosic sediments. Such an important assimilation would then appear to have taken place in the deep catazone during the constitution of a catazonal orogenetic segment. The great anorthosite massive, whose main characteristic is its great homogeneity, is an essential and early differentiated product, which has intruted into the lowest part of the tectonic system, which is the reason why we call it anorthositic undermost basement body (tréfonds anorthositique). — The site of the geosyncline from which such an orogenetic segment issued would then have been directly superposed on the basaltic oceanic crust. This type of orogenetic segment would therefore indicate a lateral growth of the continent at the cost of the oceanic area: it is a foundation orogen (orogène fondamental).

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Zusammenfassung Die chemisch-mineralogischen Eigenschaften der basischen Magmen werden erläutert. Es wird zwischen einer femischen Sippe, deren typischer Vertreter das tholeiitische Magma ist, und dem Plagioklasmagma unterschieden, wobei die Existenz des letzteren in dieser Arbeit bewiesen werden soll. Als plagioklasisch wird vom Verfasser ein Magma bezeichnet, dessen chemische Zusammensetzung die Erstkristallisation von Plagioklas hervorruft. Die Existenz eines solchen Magmas wird durch die Verhältnisse im Eruptivgebiet des südlichen Rogaland (Südwestnorwegen) und vor allem durch eine seiner Intrusionen erster Ordnung, das Bjerkrem-Sokndal-Massiv, bewiesen. Dieses letztere zeigt einwandfrei eine Reihe von durch die Schwere erzeugter Differentiate, die von unten nach oben aus einem Anorthosit, darüber aus Leukonoriten, Noriten und Monzonoriten besteht und zu saureren Gesteinen wie Mangeriten und Quarzmangeriten übergeht. Diese geometrische Reihe erlaubt es, den plagioklasischen Charakter des Magmas festzustellen, das die Intrusionen des Rogalandschen Eruptivmassives abgegeben hat. Das betrifft vor allem auch seine älteste Einheit, das anorthositische Massiv von Egersund-Ogna, das ein plagioklasisches Akkumulat darstellt.Vom Verfasser wird das Plagioklasmagma als eine syntektische Verschmelzung eines normalen basaltischen Magmas mit pelitischen bis pelitoarkosischen Gesteinen betrachtet. Diese Assimilation soll in der tiefen Katazone in Zusammenhang mit der Bildung eines katazonalen Orogens erfolgt sein. Die durch gravitative Differentiation erzeugten Produkte bilden die großen einheitlichen anorthositischen Massive, die sogenannten tréfonds anorthositiques. Diese dringen in den untersten Teil des Orogens ein. Die ursprüngliche Geosynklinale muß sich unmittelbar auf der basaltischen Kruste aufbauen. Das daraus entstandene orogenetische Segment stellt damit das laterale Zuwachsen des Kontinents auf Kosten der ozeanischen Gebiete dar und muß daher als ein Grundorogen (orogène fondamental) bezeichnet werden.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c.Erich Bederke zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Hauptdolomit — Sedimentary and paleogeographic models (Norian,Northern Calcareous Alps)

In previous work, relationsships between carbonate petrographic features and geochemical parameters were used in the development of a sedimentary model for Hauptdolomit. It was found useful to categorize the various facies subtypes into eight main facies units which correspond to environments ranging from supratidal to subtidal.Especially significant for stratigraphy and paleogeography are recurring, calcareous, subtidal intercalations (eastern Lechtal Alps), which interfinger with dolomitic to slightly calcareous transitional facies including bituminous marls (Seefeld facies). The latter facies is interpreted to be of lower intertidal to near-shore subtidal origin, because of its lateral and vertical association with subtidal facies on the one hand and with typical intertidal, dolomitic facies on the other hand.Three stratigraphic subdivisions (Lower Hd., Middle Hd., Upper Hd.) may be distinguished by correlating transgressional-regressional sequences.The Middle Hd./Upper Hd. transgression is especially useful for paleogeographic reconstructions. A shallow tongue-shaped lagoon encroached from the Dachstein area into the Lechtal Alps. It is partially obscured tectonically by the Inntal nappe. The lagoonal outline is accentuated by the transitional facies belt (subtidal to lower intertidal) which includes Seefeld facies.

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Zusammenfassung In früheren Arbeiten wurde ein Sedimentationsmodell des Hauptdolomits mit Hilfe von karbonatpetrographischen Merkmalen und geochemischen Parametern entwickelt. Dabei war eine Gliederung der verschiedenen Faziestypen in acht Haupteinheiten hilfreich, welche Gezeiten-bis Lagunenmilieus (supratidal to subtidal) entsprechen.Besonders signifikant für Stratigraphie und Paläogeographie sind wiederkehrende, kalkige, lagunäre Zwischenschaltungen (östliche Lechtaler Alpen), welche sich mit einer dolomitischen bis schwach kalkigen Übergangsfazies einschließlich bituminösen Mergeln verzahnen (Seefelder Fazies). Wegen ihrer lateralen und vertikalen Verbindung mit lagunärer Fazies einerseits und typisch dolomitischer Watt-Fazies andererseits, stellen wir die Seefelder Fazies in den Bereich Niederwatt bis küstennahe Lagune (lower intertidal to near shore subtidal).Durch Korrelation von Transgressions-/Regressions-Folgen können drei stratigraphische Unterteilungen unterschieden werden (Unterer, Mittlerer und Oberer Hauptdolomit).Die Mittlerer/Oberer Hauptdolomit-Transgression ist besonders nützlich für paläogeographische Rekonstruktionen. Eine seichte zungenförmige Lagune dehnte sich ausgehend vom Dachsteingebiet bis in die Lechtaler Alpen aus. Sie ist teilweise tektonisch von der Inntaldecke überfahren. Der lagunäre Umriß wird hervorgehoben durch einen Gürtel mit Übergangs-(subtidal to lower intertidal) und Seefeldfazies.

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Résumé Dans les travaux antérieurs on a développé un modèle sédimentaire de la Hauptdolomit à l'aide de caractères pétrographiques des carbonates et de paramètres géochimiques. Il s'est trouvé utile de grouper les différents types de facies en huit unités principales, qui correspondent à des milieux de marée jusqu'à ceux de lagune (supratidal à subtidal). - Sont particulièrement significatifs pour la stratigraphie et la paléogéographie les retours d'intercalations calcaires et lagunaires qui s'engrènent avec un facies de transition dolomitique à faiblement calcaire avec inclusions de marnes bitumineuses (facies de Seefeld). A cause de leurs connexions latérales et verticales avec des facies lagunaires dolomitiques d'une part, et avec des facies de Watt dolomitiques typiques, les facies de Seefeld sont interprétés comme des milieux de bas-fond inférieur allant jusqu'à des lagunes proches de la côte (lower intertidal to near-shore subtidal). Par la voie de corrélation de transgression/régression, on peut distinguer trois subdivisions stratigraphiques (Hauptdolomite inférieure, moyenne, supérieure). Pour la reconstruction paléogéographique, la transgression de la Hauptdolomite moyenne/supérieure se présente comme extrêmement utile. Une lagune peu profonde, en forme de langue, s'épanouissait à partir de la région de Dachstein jusqu'aux Alpes de la vallée de la Lech. Elle a été en partie recouverte tectoniquement par la nappe de la vallée de l'Inn. Le contour lagunaire est souligné par une ceinture des facies de transition (subtidal to lower intertidal), qui inclut aussi les facies de Seefeld.

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- . 8 , - (supratidal to subtidal). , ( ), ( ). - , , (lower intertidal to near shore subtidal). : , . . . . (subtidal to lower intertidal).

     

Beitrag zur Kenntnis der Cordillera Claudio Gay (Nordchile)

Zusammenfassung Die wenig bekannte Cordillera Claudio Gay ist ein Teil der Vorkordillere in Nordchile. Ihr Unterbau besteht aus Tiefengesteinskörpern des PalÄozoikums und einer Sedimentserie, die von sauren Ergu\gesteinen durchbrochen wird. Die petrologische Zusammensetzung der Sedimente und ihre metamorphe überprÄgung werden speziell behandelt. Da keine Fossilien vorliegen, kann das Alter der Sedimente nur auf eine Zeitspanne zwischen Devon und Perm eingeengt werden.

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The little-known Cordillera Claudio Gay is part of the Pre-Cordillera in Northern Chile. Its basement consists of plutonic rocks of the Paleozoics and of a sediment series which is penetrated by acid effusive rocks. The petrological composition of low grade metamorphosed sediments is separately dealt with. No fossils being available, the age of the sediments can only be defined as belonging to the period between Devonian and Permian time.

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Resumen La poco conocida Cordillera Claudio Gay es una parte de la Precordillera en Chile septentrional. Su base se compone de masas intrusivas paleozóicas y de una serie sedimentaria cortada por rocas efusivas ácidas. La composición petrológica de los sedimentos y su cambio metamórfico son investigados en forma especial. La edad de los sedimentos solo puede ser calculada por la falta de fósiles entre el Devónico y el Pérmico.

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, Claudio Gay, . - , , . . , .

     

Paläogeographie des ostalpinen oberen Perms,Paläomagnetismus und Seitenverschiebungen

Zusammenfassung Es wird eine neue paläogeographische Rekonstruktion der Verbreitung der oberpermischen Ablagerungen in den Ostalpen zur Diskussion gestellt, die beruht auf der Annahme einer großen Seitenverschiebung entlang der Periadriatischen Linie. Aus paläomagnetischen Daten müßte man schließen, daß möglicherweise eine postherzynische Verschiebung Nord-Italiens in bezug auf Europa über einen Abstand von etwa 4000 km stattgefunden hat. Es gibt jedoch einige indirekte Einwände gegen die Deutung der bisherigen paläomagnetischen Daten Nord-Italiens mittels Kontinentwanderung. Der Periadriatische Bruch könnte eine der Seitenverschiebungen in einer Scherzone zwischen Europa und Nord-Italien (Afrika) sein.

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Summary A new reconstruction of the paleogeography of the upper permian deposits in the eastern Alps is proposed. For it a horizontal movement along the periadriatic fault (Alpine-dinaric boundary) is assumed. Such a movement is in accordance with the continental drift of northern Italy with respect to Europe over a distance of 4000 km, required to explain the aberrative paleomagnetic data found in northern Italy. Some objections against this interpretation are mentioned too.

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Résumé Une nouvelle reconstruction de la paléogéographie des sédiments permiens dans les Alpes orientales est proposée. Pour cela, il est nécessaire de supposer un mouvement horizontal le long de la faille périadriatique (décrochement). Un tel mouvement s'accorde avec la dérive des continents d'Italie septentrionale sur une distance de 4000 km, qui est nécessaire pour expliquer les données paléomagnétiques anormales, mesurées en Italie septentrionale. On mentionne aussi quelques objections contre cette hypothèse.

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. 4000 .

     

The micro-scale simulation of maturation: outline of a new technique and its potential applications

A micro-analytical technique has been developed for artifically maturing sedimentary organic matter and then quantifying the major components generated during this process in a single analytical step. Such a capability is well-suited for examining the compositional relationships between kerogens and petroleums, determining reaction kinetics and making precursor-product mass balances. According to this technique, simulations are made using sealed glass capillary tubes (heated here for three days at 300 °C, 330 °C and 350 °C). Pyrolysis products are then released directly into a combined thermovaporisation/pyrolysis-GC instrument and the major components of the entire C₁ yto C³⁵ range can be quantified in a single step using gas chromatography. Alkene yields are very low and pyrolysates are oil-like. This is exemplified by the fact that then–C₉–C₁₉ alkane distribution range of simulated whole petroleum chromatograms, from originally immatureGloeocapsamorpha-typz alginite A, resembles that seen in crude oils generated from this same kerogen type in nature. Sealed tube experiments usingBotryococcus type alginite A generated a »high wax« pyrolysate. The relative abundance ofn-alkanes in the C₂–C₃₂ range of many kerogen pyrolysates does not appear to change significantly despite an approximately fifteen-fold difference inn-alkane yield between the 300 °C and 350 °C experiments. Kerogens which are »paraffinic« oil-prone, and whose pyrolysates are very rich inn-alkanes might therefore generate petroleums in nature with a fixed wet gas (C₂-C₄) to oil (C₅+) ratio. Alginite B in a Greenland shale is much more thermally labile than eitherBotryococcus-type alginite A orGloeocapsamorpha-type alginite A. The mass balance capabilities of the technique have been tested using Alum Shale kerogen. Two gas chromatograms were obtained, one for the free compounds generated during simulation, and one for the high temperature pyrolysate of the kerogen residue, for each heating experiment. Precursor-product relationships were qualitatively assessed, and dead carbon formation was quantified in this exercise.

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Zusammenfassung Eine mikro-analytische Methode zur künstlichen Reifung sedimentärer organischer Substanz konnte entwickelt werden. Dabei werden die Hauptkomponenten, die während des Vorgangs freigesetzt werden, quantitativ erfaßt. Grundlagen dieser Methode sind Simulationen mit kapillaren Glasröhren, nach welchen die Pyrolyse-Produkte direkt in ein kombiniertes Thermovaporation/Pyrolyse-GC Instrument freigesetzt werden. Mit Hilfe der Gas-Chromatographie können in einem einzigen Schritt die Hauptkomponenten der gesamten C₁ bis C₃₅ Spannbreite quantitativ erfaßt werden. Kerogen-Typisierung und Abschätzung des Muttergesteinspotentials werden stark vereinfacht, wenn die Verhältnisse der Vorläufer-Produkte sorgfältig bestimmt und die chemisch-kinetischen Parameter für einzelne Komponenten, Komponentengruppen und/oder Siedepunktbereiche berechnet werden. Diese Anwendung stimmt mit Techniken im Makro-Bereich (z. B. Hydro-Pyrolyse) überein, aber die Vorteile der Annäherung im Mikro-Bereich liegen darin, daß geochemische Informationen schneller und bequemer gewonnen werden können und sehr kleine Probenmengen ausreichen. Ferner kann neben der Möglichkeit der singulären Anwendung die Annäherung im Mikro-Bereich dazu verwendet werden, Proben für detailierte und Labor-intensive Simulationen im Makro-Bereich effizient auszuwählen.

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Résumé Les auteurs présentent une technique micro-analytique qui comporte la maturation artificielle de la matière organique sédimentaire suivie du dosage des composants majeurs ainsi engendrés. Dans le cadre de ce procédé, on réalise des simulations dans des tubes capillaires en verre, après quoi les produits de la pyrolyse sont libérés directement dans un instrument combiné de thermovaporisation/hydrolyse-GC et les composants majeurs de la lignée complète C₁ à C₃₅ peuvent être dosés en une seule opération de Chromatographie en phase gazeuse. De cette manière, la caractérisation du kérogène et l'estimation du potentiel de la rochemère sont grandement facilitées dans la mesure où les relations des produits précurseurs sont soigneusement établies et où il est possible de calculer les paramètres chimico-cinétiques pour des composants isolés, pour des groupes de composants et/ou les domaines de température où se situent les points d'ébullition. Ces procedures sont en accord avec celles des techniques macroscopiques (p.ex l'hydro-pyrolyse), mais l'avantage de l'approche microanalytique réside dans le fait que les résultats géochimiques sont obtenus plus rapidement et plus aisément et qu'il est possible de traiter de très petits échantillons. Enfin, nonobstant ses avantages propres, l'approche micro-analytique peut être utilisée à la sélection d'échantillons destinés à des simulations détaillées et laborieuses à l'échelle macroscopique.

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Collapse structures in the Permian of the Saar-Nahe area,Southwest Germany

Volcanic breccias near an intrusive rhyolite dome in the Permian Saar-Nahe trough of southwest Germany have been identified as complex pipe-like subsidence-structures occupying the site and immediate neighbourhood of explosive volcanoes.At the Rödern, at first fine-grained, well-bedded and later coarser-grained and poorly bedded pyroclastic materials were deposited on top of a lava flow that formed the regional surface. Collapse along a ringfault with differential subsidence of 500 to 700 m produced a saucer-shaped structure in which steeply dipping pyroclastic beds still overlie the lava flow on which they were originally deposited. In the actual feeder, large blocks of country-rock subsided individually prior to wholesale subsidence of the entire feeder-content. Intrusion of a high alumina quartz tholeiite into the pyroclastic beds terminated the activity.The Hirschberg structure has essentially the same history, but is more fragmented. Subsidences vary between 150 and 260 m. Intrusion of petrographically and chemically similar basalt took place mainly near the margin of the ringfault.Three smaller structures also contain bedded pyroclastic deposits that subsided approximately 600, 1100, and 1400 m. The surface expressions of these five collapse structures are assumed to have been small collapse-calderas with diameters of several 100 m. to 1.5 km.

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Zusammenfassung Vulkanische Brekzien im Rotliegenden der Umgebung des Donnersberges in der Saar-Nahe-Senke/Pfalz liegen in Einbruchsstrukturen vor, die den ursprünglichen Schlot und seine unmittelbare Umgebung einnehmen.Am Rödern wurden ehemals auf einer Olivin-Basalt-Lava feinkörnige und spÄter grobkörnige Pyroclastica abgelagert. Einbruch an einem Ringbruch und differentielle Absenkung zwischen 500 und 700 m führte zur Anlage der trichterförmigen Struktur der geschichteten Pyroclastica. Trotz der Absenkung liegen sie immer noch mit ungestörtem Kontakt, jedoch nun steil einfallend, dem mitabgesenkten Olivin-Basalt auf.Am ursprünglichen Schlot ist Absenkung einzelner gro\er Nebengesteinsschollen und nachfolgend des gesamten Schlotinhaltes festzustellen. Die vulkanische AktivitÄt wurde durch Intrusion eines high-alumina Quarz-Tholeiites abgeschlossen.Der Hirschberg weist im wesentlichen die gleiche Struktur und Entwicklungsgeschichte auf, ist jedoch in mehrere Schollen untergliedert. Die BetrÄge der differentiellen Absenkung liegen zwischen 150 und 260 m. Infolge der Zerblockung innerhalb des Ringbruches intrudierte Basalt vorwiegend im Bereich der Verwerfungen, also am Ringbruch und zwischen einzelnen Schollen.Drei kleinere Strukturen enthalten ebenfalls geschichtete Pyroclastica und weisen maximale AbsenkungsbetrÄge von 600, 1100 und 1400 m auf.Im Bereich der ursprünglichen ErdoberflÄche müssen infolge der Einbrüche tiefe Krater vorgelegen haben, die als kleine Einbruchscalderen bezeichnet werden können.

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Résumé Aux alentours du «Donnersberg» dans la «Saar-Nahe-Senke» (Palatinat, Sudouest de l'Allemagne) des brèches volcaniques du Permien inférieur sont conservées à l'intérieur de structures d'effondrement. Celles-ci se trouvent au lieu mÊme de la cheminée originale et à ses alentours immédiats.Une de ces structures, le «Rödern», est caractérisée par des dépÔts pyroclastiques — fins à la base et plus grenus vers le sommet — couvrant des laves basaltiques à olivine. L'effondrement à l'intérieur d'une faille annulaire et une subsidence différentielle de 500 à 700 m ont eu comme résultat une structure rappelant un entonnoir. Les dépÔts pyroclastiques stratifiés reposent, quoiqu'avec un pendage fort, toujours en superposition normale et non faillés sur les basaltes à olivine qui eux aussi ont été affectés par la subsidence.A la cheminée mÊme on constate l'affaissement de grands panneaux de roches encaissantes suivi de l'effondrement de tout le remplissage de cheminée. L'activité s'achève par des venues d'une «high-alumina Quarz-Tholeiite».Le «Hirschberg», dont la structure et l'évolution ressemblent à celles du «Rödern», est caractérisé par une fragmentation du bloc effondré. L'affaissement de différents panneaux varie entre 150 et 260 m. Suite à la fragmentation de nouvelles venues basaltiques prennent place, soit le long de la faille annulaire, soit le long des failles entre les differents panneaux.Des dépÔts pyroclastiques stratifiés sont conservés encore dans trois autres structures plus petites. L'affaissement à l'intérieur de ces structures est de 600, 1100 et 1400 m au maximumQuant à la morphologie de la région après l'effondrement, on peut supposer qu'elle était caractérisée par l'existence de cratères profonds (caldères d'effondrement).

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, Donnersberg ( -, ) , . - Rödern - , . - 500–700 , . , .- , . . - Hirschberg, , , . 150–260 . , . . . - ; 600, 1100 1400 . - , , , , .

     

Chemical study of tectonically controlled hydrothermal dolomitization: an example from the Lessini mountains,Italy

In the Central Southern Alps (Feltre, Verona — Italy), a 750 m thick interval of Jurassic and Cretaceous pelagic limestones shows post-depositional partial brecciation and dolomitization. The overlying 500 m thick Tertiary sedimentary sequence is unaffected. Through the Paleogene, mostly submarine, mafic volcanism has been documented in the area. Small-scale extensional features were observed in the limestone near the contact with the dolomitized breccias. Their orientations measured in the field correspond to the tectonic framework of the area and give evidence for the contemporaneousness of the volcanic activity and the brecciation. The distribution and petrologic characteristics of the basalts, combined with the orientation of the extensional features observed in the field, allow a paleotectonic reconstruction. This tectonic scenario can be viewed as a back-arc extension, an eastward prolongation of the spreading that divided Southern France from the Sardinia-Corsica-Calabria block, generating the Ligurian-balearic basin in the Late Oligocene.The dolomite is fine-grained to sucrosic, with a microamygdaloidal porosity, partially filled with ankerite and calcite. The matrix shows a homogeneous, orange-red cathodoluminescence, indicating a single phase of iron-poor dolomite. The carbonate fraction consists of more than 90% dolomite. The dolomite is almost stoichiometric (Ca_0.6Mg_0.4 to Ca_0.5Mg_0.5). The ¹³C values of the dolomite are less than 1%. more negative than the unaffected limestone. The ¹⁸O values are between –5%. to –13%., with a depletion of 2–11%. relative to the undolomitized limestone. The depleted oxygen isotope ratios in the dolomitized rock can be derived either from fluids impoverished in the heavy isotopes (e.g. meteoric water) or high temperatures. The unvaried carbon isotopic ratios make the second interpretation the most acceptable. As the⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values increase from a mean of 0.7077 in the unaffected limestones to 0.7085 in the dolomitized limestones, a derivation of the dolomitizing fluids from the volcanic rocks can be excluded. Comparing the obtained data with the Phanerozoic seawater isotope curve, however, the radiogenic Sr may be derived from marine waters of Late Oligocene-Early Miocene age. Microthermometric analyses of the fluid inclusions in the dolomite crystals from the bulk rocks and from the veins suggest a trapping temperature ranging from a minimum of 70°C (dolomite rock) to a maximum of 120°C (dolomite in veins). The solution contained in the inclusions is water with NaCl and MgCl₂ with salinities of 46%. (dolomite bulk rock) and 17%. (dolomite in veins). The pressure correction calculated from the fluid inclusion data is about 250 bars, which roughly correspond to the lithostatic pressure over the Mesozoic limestones in the Early Miocene.These results point to a hydrothermal origin of the dolomitization during the Late Oligocene-Early Miocene, as ascertained from the strontium isotope and fluid inclusion data. The circulation of hot marine water through the brecciated limestones in convective cells, triggered by the geothermal gradient related to the volcanic activity, is the proposed hydrodynamic model. Hydrologie considerations demonstrate that the proposed model is feasible.

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Zusammenfassung In den zentralen Südalpen (Feltre, Verona — Italien) findet sich eine etwa 750 m dicke Abfolge jurassischer und kretazischer pelagischer Kalke, die nach der Ablagerung zum Teil breckziert und dolomitisiert wurde, während die darüberliegenden 500 m mächtigen tertiären Sedimente keine Dolomitisierung zeigen. Im Paläogen ist im Gebiet ein mafischer, überwiegend mariner Vulkanismus dokumentiert. Kleinmaßstäbliche listrische Brüche in Kalken am Kontakt mit der dolomitisierten Breckzie entsprechen geometrisch einem großräumigen extensiven Regime im Paläogen. Sie beweisen die Gleichzeitigkeit der vulkanischen Aktivität und der Breckzierung. Die Verteilung und petrographischen Eigenschaften der Basalte, mit der Geometrie der Extensionsstrukturen, erlauben eine paläotektonische Rekonstruktion. Diese tektonische Situation entspricht einem Back-arc-basin und stellt die östliche Verlängerung des ligurisch-balearischen Beckens dar, das Südfrankreich vom Sardisch-Korsisch-Kalabrischen-Block im späten Oligozän getrennt hat.Die ¹³C Werte der Dolomite sind weniger als 1%. negativer als die entsprechender nicht dolomitisierter Kalke. Die ¹⁸O-Werte (relativ zum PDB Standard) variieren zwischen –5%. und –13%., das ist 2 bis 11%. negativer als die nicht dolomitisierter Kalke. Dies wird auf erhöhte Bildungstemperaturen zurückgeführt. Ein Anstieg der⁸⁷Sr/⁸⁶Sr-Signaturen im Mittel von 0.7077 in den nicht dolomitisierten Kalken auf 0.7085 in den dolomitisierten Kalken schließt eine Herkunft der dolomitisierenden Fluide von den vulkanischen Gesteinen aus. Beim Vergleich der Isotopensignaturen mit der phanerozoischen Meerwasser-Isotopenkurve, könnte aber das radiogene Strontium von spät oligozänem — früh miozänem Meerwasser kommen. Mikrothermometrische Analysen flüssiger Einschlüsse in Dolomitkristallen im Gestein und in Adern deutet auf eine Einschlußtemperatur von 70°C (Dolomitgestein) bzw. 120°C (Dolomit in Adern) hin. Die Lösung in den Einschlüssen ist Wasser mit NaCl und MgCl₂, mit einer Salinität von 46%. (Dolomitgestein) bzw. 17%. (Adern). Die aus den Einschlüssen berechnete Druckkorrektur ist etwa 250 bar. Dies entspricht ungefähr der früh miozänen Gesteinssäule über den mesozoischen Kalken.Aufgrund dieser Daten wird eine hydrothermale Bildung der Dolomite im späten Oligozän - frühen Miozän postuliert. Es wird ein hydrodynamisches Modell vorgeschlagen, in dem aufgeheiztes Meerwasser konvektiv durch die breckzierte mesozoische Abfolge zirkuliert. Als Motor wirkt ein vulkanischer geothermischer Gradient. Dieses Modell läßt sich mit hydrologischen Betrachtungen testen und stützen.

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Résumé Dans la partie sud des Alpes Centrales (Feltre, Verone: Italie) il existe une succession, épaisse de 750 m, de calcaires pélagiques jurassiques et crétacés, qui ont subi après leur sédimentation une bréchification et une dolomitisation partielles. Les sédiments tertiaires surincombants, épais de 500 m, ne sont pas affectés par ces phénomènes. Un volcanisme paléogène mafique, essentiellement sousmarin, a été reconnu dans la région. Dans les calcaires, au contact de la brèche dolomitisée, existent des cassures listriques de petite échelle dont la géométrie témoigne d'un régime extensif général au Paléogène. Leurs orientations, mesurées sur le terrain, indiquent la contemporanéité de l'activité volcanique et de la bréchification. La distribution et les caractères pétrologiques des basaltes, combinés à la géometrie des structures extensives, permet une reconstitution paléotectonique. Celle-ci montre une extension dans un bassin d'arrière-arc, prolongement oriental de l'expansion qui, à l'Oligocène supérieur, a séparé du sud de la France le bloc corsico-sardo-calabrais en créant le bassin liguro-baléare.La dolomie, finement grenue à saccharoïde, possède une porosité à vides micro-amygdaloïdes, partiellement occupés par de l'ankérite et de la calcite. La matrice présente une cathodoluminescence homogène rouge-orange, indiquant la présence d'une seule phase constituée de dolomite pauvre en Fe. La fraction carbonatée consiste en dolomite pour plus de 90%. Cette dolomite est à peu près stoechiométrique (Ca_0,6Mg_0,4 à Ca_0,5Mg_0,5). Les rapports ¹³C de la dolomie sont inférieurs de moins de 1%. à ceux du calcaire intact. Les rapports ¹⁸O sont compris entre –5%. et –13%., soit 2 à 11%. inférieurs à ceux du calcaire non dolomitisé. Cette baisse du rapport isotopique peut provenir soit de fluides appauvris en isotopes lourds (p. ex. l'eau météorique), soit d'une température élevée; la constance des rapports isotopiques du C rend cette deuxième explication la plus plausible. Le rapport⁸⁷Sr/⁸⁶Sr passe d'une valeur moyenne de 0,7077 dans les calcaires non affectés à 0,7085 dans les calcaires dolomitisés; cet accroissement exclut une origine volcanique pour les fluides dolomitisants. En comparant ces valeurs à la courbe isotopique du Sr de l'eau de mer au Phanérozoïque, on peut déduire que le Sr radiogénique est dérivé d'eaux marines d'âge oligocène tardif à miocène inférieur. L'analyse microthermométrique des inclusions fluides contenues dans les cristaux de dolomite suggère une température de formation qui va de 70°C (dans la roche) à 120° (dans les veines). Le contenu de ces inclusions est une solution aqueuse de NaCl et MgCl₂ avec une salinité de 44%. (dans la roche) et de 17%. (dans les veines). La correction de pression calculée à partir des inclusions fluides est d'environ 250 bars, ce qui correspond grosso modo à la pression lithostatique qui s'exerçait au Miocène inférieur sur les calcaires mésozoïques.Sur la base de ces données, on conclut à une origine hydrothermale de la dolomie au cours de l'Oligocène supérieur - Miocène inférieur. Le modèle hydrodynamique proposé fait appel à la circulation convective, à travers le calcaire bréchié, d'eau marine échauffée grâce au gradient géothermique élevé dû à l'activité volcanique. Ce modèle est en accord avec des considérations hydrologiques.

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(, — ) , 750 , , , , 500 , . , . , . , . . - , - . ¹³ , 1%. ¹⁸, PDB –5 –13%, .. 2 11% . , , . ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 0.7077 0,7085 . , - . 70° , 120° . , , 44%, 17%. , , 250 . - . , - . , . , . .

     

Mineralogy of sedimentary formations in the western North Atlantic Ocean: Preliminary results

Six sedimentary formations, and two separate members recently were described byJansa, et al. (1979) from the western North Atlantic Ocean basin. We have investigated the mineralogical composition of these lithostratigraphic units by qualitative X-ray diffraction analyses of about five hundred samples from DSDP Sites 105, 106, 386, 387, and 391. The sedimentary section studied, from bottom to top, consists of: argillaceous limestones (Cat Gap Formation); limestones (Blake-Bahama Formation); claystones and shales (Hatteras Formation); zeolitic claystones (Plantagenet Formation); nannofossil marls (Crescent Peaks Member); siliceous oozes, clays, and cherts (Bermuda Rise Formation), and hemipelagic muds (Blake Ridge Formation) that locally contain redeposited shallow-water carbonates (Great Abaco Member). The section ranges in age from Oxfordian at the base to Quaternary at the sea-floor.Most of the formations and members described byJansa, et al. (1979) have a characteristic mineralogical composition. Thus it is possible to recognize boundaries between formations and members by changes in mineral components, although these changes range from sharp to transitional. Within the same formation local differences in mineral spectra between sites can be explained by changing distance from terrigenous sources, lateral changes in surface paleoproductivity, and varying diagenetic conditions.

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Zusammenfassung Sechs sedimentäre Formations und zwei dazugehörige Members wurden vor kurzem durchJansa, et al. (1979) aus dem Ozeanboden des westlichen Nordatlantik beschrieben. Wir haben die Mineralzusammensetzung dieser lithostratigraphischen Einheiten anhand von etwa 500 qualitativen röntgenographischen Analysen untersucht; die Proben dazu entstammen den DSDP-Bohrungen 105, 106, 386, 387 und 391. Vom Liegenden zum Hangenden lassen sich folgende Einheiten unterscheiden: Tonige Kalksteine (Cat Gap Formation); Kalksteine (Blake-Bahama Formation); Tonsteine und shales (Hatteras Formation); Zeolithische Tonsteine (Plantagenet Formation); Nannofossil-Mergel (Crescent Peaks Member); Kieselige Schlamme, Tone und Hornsteine (Bermuda Rise Formation) und Hemipelagische Schlamme (Blake Ridge Formation), die lokal umgelagerte Flachwasser-Karbonate (Great Abaco Member) enthalten. Das Gesamtprofil reicht altersmäßig von Oxfordium an der Basis bis zum Quartär.Die meisten der vonJansa, et al. (1979) beschriebenen Formations und Members haben eine charakteristische Mineralzusammensetzung; es ist daher möglich, Grenzen sowohl zwischen Formations als auch zwischen Formations und Members anhand ihrer Mineralkomponenten zu erkennen; der entsprechende Wechsel kann scharf sein oder fließende Übergänge aufweisen. Lokale Unterschiede in den Mineralspektren einer Formation zwischen einzelnen Bohrpunkten lassen sich auf wechselnde Entfernungen vom Liefergebiet bzw. unterschiedliche Liefergebiete selbst, auf laterale Wechsel in der oberflächennahen Paläo-Produktivität und/oder auf unterschiedliche diagenetische Bedingungen zurückführen.

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Résumé Six »formations« sédimentaires ainsi que deux »members« séparés ont été ré cemment décrits parJansa, et al. (1979) dans la partie nordouest du bassin de l'océan Atlantique. Nous avons étudié, d'un point de vue qualitatif, la composition minéralogique de ces unités lithostratigraphiques à partir de l'analyse diffractométrique d'environ 500 échantillons provenant des sites DSDP 105, 106, 386, 387 et 391. Les sections sédimentaires examinées comprennent de bas en haut: Des calcaires argileux (Cat Gap Formation); des calcaires (Blake-Bahama Formation); des argilites et des argiles schisteuses (Hatteras Formation); des argilites zéolitiques (Plantagenet Formation); de la marne aux nannofossiles (Crescent Peaks Member); des boues silicieuses, des argiles et du silex (Bermuda Rise Formation), ainsi que des boues hémipélagiques (Blake Ridge Formation) qui contiennent par endroits des carbonates resédimentaires provenant d'un milieu peu profond (Great Abaco Member). Leur âge s'échelonne de l'Oxfordien à la base jusqu'au Quaternaire au fond océanique.La plupart des »formations« et des »members« décrits parJansa, et al. (1979) ont une composition minéralogique caractéristique. Il est donc possible de reconnaître les limites entre des »formations« et des »members« à partir des changements de la composition minéralogique, bien que ces changements varient du net au transitoire. Dans une même formation on peut expliquer les différences locales des spectres minéraux entre les sites, par la variation de distance des sources terrigènes, des changements latéraux de la paléoproductivité de surface et des conditions diagénétiques variables.

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Jansa . (1979) 6 2 . 500 . 105, 106, 386, 387, 391. : — Cat Gap —, — Blake-Bahama —, — Hatteras'a —, — Plantagenet —, - — Crescent Peaks —, , — Bermuda Rise — — Blake Ridge —, — Great Abaco. . Jansa ; , , , . , ., , / .

     

On the origin of orogenic volcanism

It is widely believed that the explanation of orogenic volcanism lies in the shear heating and subsequent partial melting of the crustal fraction of subducted lithosphere. Careful examination of simple models of the shear-heating process indicates, however, that this process cannot occur in a system with constant strain-rate boundary conditions, for reasonable values of the strain rate and material parameters. Thermal runaway cannot occur because viscous dissipation process is limited by the effect of temperature on viscosity, although shear-heating instability may develop during non-steady-state shear at stress or strain-rate values above certain critical values. Examination of subduction history models indicates that supercritical shear stresses constant over some tens of kilometers may be found in subduction shear zones. Since instability may develop if such conditions are present over even a 1–10 km range, it is still possible that non-steady-state process could explain the origin of orogenic volcanism.

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Zusammenfassung Schererwärmung bis zum partiellen Aufschmelzen der subduzierten Kruste wird vielfach als Ursache des orogenen Vulkanismus genannt. Eine sorgfältige Betrachtung eines einfachen Schererwämungsmodells führt zu folgenden Resultaten: Schererwärmung unter Vorgabe konstanter Dehnungsrate in der Scherzone führt zu allmählicher Erwärmung, wobei die Temperatur unter der Solidusgrenze bleibt, sofern man vernünftige Werte der Modellparameter wählt. Die Temperaturerhöhung bleibt in diesem Fall beschränkt durch die Rückkopplung von Temperatur und Viskosität. Schererwärmungsinstabilitäten, die zu partiellem Aufschmelzen führen, sind möglich, sofern bei nicht-stationärer Schererwärmung die Scherspannung oder die Dehnungsrate gewisse kritische Werte übersteigen. Es wird gezeigt, daß die Annahme superkritischer und konstanter Scherspannung entlang von 1–10 km langen Wegstücken der subduzierten Kruste mit Beobachtungen und Modellrechnungen verträglich ist. In diesem Fall können Scherinstabilitäten in einer Tiefe von 100 km bis 200 km in der subduzierten Kruste auftreten.

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Résumé On croit couramment que l'explication du volcanisme orogénique se trouve dans l'échauffement causé pai les tensions d'arrachement et dans la fusion partielle consécutive de la fraction crustale de la lithosphere en voie de subduction. Une considération soigneuse d'un modèle simple d'échauffement par tensions conduit aux résultats suivants: un échauffement sous de telles tensions et dans des conditions avantageuses d'un degré d'extension constant dans la zone de cisaillement conduit à un échauffement par broyage où la température reste maintenue en-dessous de la limite du solidus pour autant qu'on choisisse des valeurs raisonables pour les paramètres du modèle. L'élévation de température reste dans ce cas limitée par le couple température-viscosité. Les instabilités par échauffement sous tension qui conduisent à la mise en fusion partielle, sont possibles pour autant que, sous un échauffement non stationnaire, le cisaillement ou le degré d'extension ne dépasse pas certaines valeurs critiques. On montre que l'adoption d'une tension de cisaillement supercritique et constante le long de tronçons de 1–10 km de la croûte en voie de subduction est compatible avec les observations et avec les calculs déduits du modèle. Dans ce cas des instabilités sous l'effet du cisaillement peuvent se produire dans la croûte en voie de subduction à une profondeur de 100 à 200 km.

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Orthogneisses due to irrotational extension,a case from the Sudetes,Bohemian massif

Orthogneisses occurring in the core of the Orlica-Kodzko dome, NE part of the Bohemian massif, exibit a penetrative, N-S stretching lineation defined by mostly ductile elongation of quartz and dilation of K-feldspar crystals of the former granite, now turned into quartz rods and variously elongated K-feldspar porphyroclasts. N-S stretching of the granite seems to be inconsistent with W-E tectonic transport shown by major folds and thrusts developing concurrently in its schistose envelope. The two major lithologies of the dome, differing in their fabrics and rheological properties, offered a drastically different response to an overall shortening. It is interpreted that folds due to buckling evolved in the mantle rocks and after a certain definite range of incremental shortening suffered extension parallel to their hinges. At that time the statistically isotropic granite body was subjected to the same N-S extension and was deformed in common with its schistose mantle under conditions of irrotational strain which represents an early but significant part of the protracted deformation history related to the granite-gneiss transformation.

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Zusammenfassung Die Orthogneise, die im NE-Teil der Böhmischen Masse den Kern der Adlergebirge-Kodzko-Kuppel bilden, zeigen eine N-S-ausgerichtete Streckungslineation. Die Streckungsfaser ist an plastisch gedehnten Quarz-Aggregaten zu erkennen sowie an Klastenzügen von Kalifeldspat. Große Falten und Überschiebungen in der Schieferhülle des Granits hingegen geben eine W-E Richtung des tektonischen Transports an. Diese entspricht nicht der Längung des Granits.Zur Deutung werden die unterschiedlichen rheologischen Eigenschaften des Granits und seiner Hüllgesteine herangezogen, die auf Unterschieden der Zusammensetzung und des Gefüges beruhen. Diese Unterschiede bewirken, daß die Hüllgesteine zunächst Biegefaltung erleben bis weitere Einengung durch Faltung unmöglich wird. Daraufhin werden die Hüllgesteine parallel zur Faltenachse in N-S-Richtung gedehnt. Diese Dehnungsrichtung ist allein und von Anfang an den isotropen Graniten überprägt.Die Deformation erfolgte irrotational und nahezu als achsialsymmetrische Streckung. Sie stellt ein frühes, aber wichtiges Stadium der Umwandlung dieses Granits zu Gneisen dar.

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Résumé Les orthogneiss qui constituent le coeur du dôme d'Orlica-kodzko (région nord-est du massif de Bohème) présentent une linéation d'étirement pénétrative orientée nordsud. Cette linéation est exprimée principalement par l'allongement ductile en bâtonnets d'agrégats de quartz et par l'alignement de porphyroclastes de feldspath potassique. D'autre part, dans l'encaissant schisteux du granite, les grands plis et les charriages indiquent une direction ouest-est du transport tectonique, ce qui ne semble donc pas correspondre à la structure de l'orthogneiss central.Ce contraste est interprété par la différence entre les propriétés rhéologiques des deux ensembles lithologiques, qui ont répondu de manières différentes au processus de raccourcissement régional. Dans les roches de l'enveloppe, se sont formés d'abord des plis de courbure, jusqu'à un certain degré de raccourcissement, après quoi, ce processus n'étant plus possible, elles ont subi un étirement parallèle aux axes de ces plis. Le corps granitique isotrope, au contraire, a réagi dès le début par une extension nord-sud. Ces conditions de déformation irrotationnelle, à symétrie quasi-axiale, représentent un stade précoce, mais significatif de la transformation du granite en orthogneiss.

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, AdlergebirgeKlodzko - , , ; , , , - . - , . , . , . . . - . . - , , , .

     

Die Existenz,Beschaffenheit und Bedeutung einer Zwischenschicht zwischen Gletschereis und Felsuntergrund

Zusammenfassung Fast unter allen Gletschern, einschließlich des Eisschildes auf Grönland, ist durch seismische Messungen eine Zwischenschicht zwischen Eis und Fels festgestellt worden. Sie ist auch in den Vorfeldern der Gletscher unter fluviatilen Ablagerungen vorhanden. Seismische Wiederholungsmessungen in Abständen von 25 bis 30 Jahren haben ergeben, daß sich die Morphologie der Oberkante der Zwischenschicht durch Sedimentation und Erosion beachtlich verändert. Es ist naheliegend, daß man sich die Zwischenschicht als gefrorene Grundmoräne vorstellt. Gegen diese Anschauung spricht aber die Existenz derselben in den Vorfeldern der Gletscher.Die beobachteten Geschwindigkeiten seismischer Wellen in der Zwischenschicht mit Werten zwischen 4000 und 5000 m/s können auch in verwitterten Gesteinen auftreten. Die erwähnten Veränderungen der Gestalt der Eisunterkante in relativ kurzer Zeit ist jedoch mit einer Deutung der Zwischenschicht als verwitterter Fels nicht in Einklang zu bringen.Die Verfasser nehmen an, daß die Zwischenschicht aus sehr dicht gepackten Sedimenten besteht. Mit dieser Annahme lassen sich alle Beobachtungsergebnisse erklären.

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Seismic measurements have shown nearly under all glaciers, including the iceshields of Greenland, a band between ice and rockbasement. This band exists also under the fluviatil sediments in the forefield of the glaciers. Seismic remeasurements in an interval of about 25–30 years have shown, that the morphology of the surface of the band has been heavily changed by sedimentation and erosion.It is evident that one imagines the band to be a frozen ground moraine. But the existence of the band in the forefield of glaciers demonstrates that this opinion must be wrong.The measured velocities of seismic waves between 4000 and 5000 m/s are possible also in weathered rocks. The above mentioned changes of the contour of the bottom of the ice during a relatively short period however cannot be reconciled with the interpretation of the band as weathered rock.The authors assume that the band consists of very densely packed sediments. This assumption explains all results of the observations.

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Résumé Presque sous tous les glaciers inclusivement l'Inlandeis du Groenland on a constaté par des mesurages séismiques une couche intermédiaire entre la glace et le roc. Cette couche existe aussi sous les sédiments fluviatils dans les glacis des glaciers. Pendant un intervalle de 25 à 30 ans des remesurements séismiques ont prouvé que la morphologie du bord supérieur de la couche intermédiaire a été considérablement changée par la sédimentation et l'érosion.On est bien tenté de croire, que la couche intermédiaire fût une moraine inférieure glacée. Mais l'existence de cette couche intermédiaire dans les glacis des glaciers démontre que cette opinion est incorrecte.Les vitesses des ondes séismiques mesurées de 4000 à 5000 m/s dans la couche intermédiaire se trouvent aussi dans des rocs décomposés. Mais les changements de la forme du bas de la glace pendant une période relativement courte ne peuvent pas être mis d'accord avec l'interprétation de la couche intermédiaire comme roc décomposé.Les auteurs supposent, que la couche intermédiaire se compose de sédiments très denses. Cette opinion prouve toutes les résultats d'observation.

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Formation and age of desert dunes in the Lake Eyre depocentres in central Australia

The sand dunes of the deserts surrounding Lake Eyre record the latest episode of climatic development from the warm, humid conditions of the Early Tertiary to the hot and arid climate prevailing today. The dunes are typical seif dunes which rest on a substrate of Late Pleistocene fluviatile and lacustrine deposits. The sand ridges are thus essentially of Holocene age, although earlier cycles of aridity are evidenced by remnants of older dune fields. The dunes are still advancing across the desert plains, blocking river channels and causing tracks to be diverted. The dune sands are white in the source areas but they become increasingly red downwind, due to the development of a hematite coating on the sand grains.The dunes derive from sand accumulations bordering the lee side of sand sources such as playas and alluvial plains. Large numbers of short sand ridges develop from transverse, barchan-like forms. The incipient dunes coalesce downwind from the generating area, and progressively fewer, but larger dunes evolve from the many small ones. Variations in dune spacing, both along and normal to the dune trend are related to sand supply and reinforcement mechanisms. Dune height is directly related to the transverse spacing.Internal structure and observed short term changes in dune asymmetry caused by different wind directions suggest that the dunes are depositional and that, once beyond the generating zone, the dunes are maintained by a bidirectional wind regime. The resultant of the dominant wind directions determines the long axis of the sand ridges and the trend of migration direction. Several man-years of field observations let us reject helicoidal flow regimes as a significant dune-forming mechanism.

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Zusammenfassung Die Dünenfelder der den Eyre-See Zentralaustraliens umgebenden Wüsten spiegeln die letzte Epoche jener Entwicklung wider, welche von den warm-feuchten Bedingungen des frühen Tertiärs zum heiß-ariden Klima von heute führte. Selbstverständlich war dies kein linearer, sondern ein undulativer Ablauf, wie z. B. die Feuchtphasen des Pleistozäns demonstrieren. Zum Großteil werden diese Sandwüsten von Seifoder Longitudinaldünen gebildet. Die Unterlage der Dünen wird überwiegend von fluviatilen und lakustrinen Ablagerungen des Jungpleistozäns aufgebaut. Die Dünen sind somit im wesentlichen holozänen Alters, obschon Reste älterer äolischer Formen auf frühere Ariditätszyklen hinweisen. Die Dünenfelder, welche auch heute noch aktiv sind, sind nahe deren Ursprungsorte weiß, doch nehmen sie leewärts zunehmend rote Farbtöne an, was auf eine Umhüllung der einzelnen Sandkörner durch eine Hämatitkruste zurückzuführen ist.Die Seifdünen entwickeln sich aus Sandmassen, welche unmittelbar im Lee von Sandlieferanten wie Playas oder Alluvialebenen aufgeweht werden. Aus diesen chaotischen, transversalen Sandwällen formieren sich erst barchan-ähnliche Gebilde, die dann in zahlreiche longitudinale Sanddünen überleiten. Mit zunehmender, leewärtiger Entfernung vom Ursprungsort vereinigen sich die kleineren Dünen zu größeren individuellen Sandrücken; aus den vielen kleinen entwikkeln sich zunehmend weniger aber dafür höhere Dünen. Variationen des DÜnenabstandes, D. h. der Frequenz, sind vom Sandangebot und von Eigenverstärkungsmechanismen abhängig. Das Verhältnis zwischen Dünenhöhe (Amplitude) und dem jeweiligen lateralen Abstand (Frequenz) ist reziprok.Die Internstruktur der Dünen, wie auch kurzfristige Wechsel der Symmetrie in Anpassung an unterschiedliche Windrichtungen zeigen an, daß die Dünen transgressiv anlagern und daß deren Formung und Erhaltung von einem zweidirektionalen Windregime kontrolliert werden. Die resultierende der dominierenden Windrichtungen bestimmt die Achse der Sanddünen und deren Migrationsrichtung. Großräumige Spiralströmungssysteme sind durch mehrere Mann-Jahre umfassende Feldbeobachtungen nicht zu belegen.

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Résumé Les champs de dunes des déserts qui entourent le lac Eyre (centre de l'Australie) sont le reflet du dernier épisode d'une évolution climatique qui va de la fin du Tertiaire (chaud et humide) à aujourd'hui (chaud et aride).Un élément caractéristique de ces déserts est représenté par les dunes longitudinales, ou seifs, dont la base est essentiellement formée de dépôts fluviatiles et lacustres du Pléiostocène supérieur. On en déduit un âge holocène pour ces dunes bien qu'elles contiennent des restes d'anciens dépôts éoliens témoins de cycles arides antérieurs.Ces dunes, qui sont encore actives aujourd'hui, sont blanches près de leur point d'origine mais prennent progressivement une couleur rouge au cours de leur migration, ceci étant du au développement d'une croûte hématitique autour des grains de sable.Ces seifs dérivent d'accumulations de sable qui bordent le côté sous le vent des régions-sources que sont les playas ou les plaines alluviales. Les dunes évoluent pour former tout d'abord des dunes en croissant semblables aux barkhanes et ensuite de nombreuses dunes longitudinales. Ces dunels, petites et nombreuses, engendrées d'abord près des lieux d'origine, se transforment progressivement par coalescence en dunes moins nombreuses et de plus grande dimension.La distance entre les dunes, tant dans le sens transversal que longitudinal, dépend de la quantité de sable et des mécanismes de »feed back«. La hauteur des dunes (amplitude) est proportionnelle à leur espacement transversal. La structure interne des dunes ainsi que les brefs changements de symétrie dûs à l'instabilité du sens du vent dominant montrent que les dunes se déplacement sous un régime de vent bidirectionnel. Le grand axe des dunes, ainsi que le sens de leur déplacement sont déterminés par la résultante des différentes directions du vent dominant.Les observations montrent que les régimes de vents hélicoïdaux ne peuvent pas être à l'origine de ces dunes.

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Eyre, - , , . , , , , . . , . . . .. - , , . ; , , . , , . , . , . ; , . — — — — . , , , , . , . .

     

Structural aspects of the Middle and the High Atlas (Morocco) phenomena and causalities

Since the beginning of the Mesozoic the structural development of the Middle Atlas and the central High Atlas was controlled by a pre-existent fault pattern, which was reactivated repeatedly in various manners.The fault pattern is characterized by two main directions. The first runs 35–45° and dominates in the Middle Atlas, the second runs 70° and is common in the southern part of the central High Atlas; between these regions both directions overlap. In the Atlas of Demnat, Beni Mellal and El Ksiba at the northern border of the central High Atlas a further direction, the one of 120°, locally gains in significance. Into the gores of the pattern commonly magmatites intruded during the Mesozoic, in the course of the following compressive deformation often a cleavage was formed there.The compressive deformation started in the Oligocene; the directon of the main compressional stress ₁ lay at 160°. Dependant on their orientation to ₁ the pre-existent faults reacted differently on this stress: The 70° faults were reactivated as upthrusts, the 35° ones as sinistral oblique slip reverse faults and those of 120° as dextral oblique slip reverse faults. At the northwestern border of the hinge area between the Middle and the High Atlas this scheme of movements was complicated by an interference with movements along the Transalboran fault system.Because of changes in the style of deformation the so-called B-B fault zone, running ENE from El Ksiba to Aghbala, can be defined as the structural border between the High and the Middle Atlas.

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Zusammenfassung Die strukturelle Entwicklung des Mittleren Atlas und des zentralen Hohen Atlas seit dem Beginn des Mesozoikums wurde durch ein Bruchmuster präexistenter Störungen gesteuert, die sich im Verlauf dieser Zeit wiederholt in verschiedener Weise durchgepaust haben.Das erwähnte Bruchmuster wird durch zwei Hauptrichtungen charakterisiert, deren eine von 35–45° im Mittleren Atlas vorherrscht, während die andere von 70° für den südlichen Teil des zentralen Hohen Atlas bestimmend ist, in einem Zwischenbereich überlappen sich beide Richtungen. Im Atlas von Demnat, Beni Mellal und El Ksiba am Nordrand des Hohen Atlas tritt lokal begrenzt eine weitere Richtung von 120° hinzu. In die Zwikkel des Bruchmusters drangen im Verlauf des Mesozoikums verbreitet Intrusiva ein, während der anschließenden kompressiven Deformation wurde dort häufig eine Schieferung angelegt.Die kompressive Deformation setzte im Oligozän ein, wobei die Richtung der kompressiven Hauptnormalspannung ₁ ca. 160° betrug. Die präexistenten Störungen reagierten auf dieses Stressfeld je nach ihrer Lage zu ₁ unterschiedlich: Die 70°-Störungen wurden als Aufschiebungen reaktiviert, die 35°-Störungen als sinistrale Schrägaufschiebungen und die 120°-Störungen als dextrale Schrägaufschiebungen. Kompliziert wurde dieses Bewegungsschema am Nordwestrand des Scharnierbereiches zwischen Hohem und Mittlerem Atlas durch eine Überlagerung mit Bewegungen entlang des Transalboran-Störungssystems.Als strukturelle Grenze zwischen Hohem und Mittlerem Atlas kann aufgrund von Änderungen im Baustil die sog. B-B-Störungszone, die von El Ksiba Richtung nach ESE bis Aghbala verläuft, angesehen werden.

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Résumé Depuis le début du Mésozoïque, l'histoire structurale du Moyen-Atlas et du Haut Atlas central aété déterminée par un réseau de failles préexistantes qui ont été réactivées à diverses reprises et de diverses manières.Ce réseau de failles est caractérisé par deux directions principales: l'une (35° à 45°) domine dans le Moyen Atlas, l'autre (70°) dans la partie sud du Haut Atlas central. Entre ces deux régions, les deux directions coexistent. Dans l'Atlas de Demnat, de Beni Mellal et d'El Ksiba, à la bordure nord du Haut Atlas central, une troisième direction (120°) présente une importance locale. Pendant le Mésozoïque, des magmas se sont intrudés dans les ouvertures du réseau, tandis qu'une schistosité apparaissait souvent dans les régions en compression.La déformation compressive a débuté à l'Oligocène, avec une contrainte principale ₁ orientée à 160°. Les failles préexistantes ont réagi de manières différentes, selon leur orientation par rapport à ₁: les failles de direction 70° ont été réactivées en chevauchement, les failles à 35° ont donné des failles inverses à jeu oblique sénestre, et les failles à 120° des failles inverses à jeu oblique dextre. Le long de la bordure nord-ouest de la zone charnière entre le Moyen et le Haut Atlas, ce schéma s'est compliqué par interférence avec des mouvements le long de l'accident transalborien.Eu égard aux changements dans le style de la déformation, la zone failleuse dite B-B, qui s'étend en direction ENE de El Ksiba à Aghbala, peut se définir comme la frontière structurale entre le Haut et le Moyen Atlas.

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, . : 35–45° , 70° ; . Demnat, Beni Mellal El Ksiba 120°. , . , , , I₁ 160°. , I₁: 70° , 30° , 120° - . - Transalboran. .. -, E-S Aghbala.

     

Zur Geometrie der geologischen Falten

Zusammenfassung Zylindrische, konische, tangentenflächige und nicht-abwickelbare Falten werden geometrisch beschrieben. Die Beziehungen zwischen Falte und Lagenkugeldiagramm werden untersucht, wobei folgende Gesetzmäßigkeiten abgeleitet werden: die Schichtflächenpole (s-Pole) zylindrisch gefalteter Schichtflächen beschreiben im Lagenkugeldiagramm einen-Großkreis. Ist die gefaltete Schichtfläche konisch ausgebildet oder stellt sie eine Tangentenfläche dar, so ordnen sich dies-Pole i. allg. auf einer-Kurve. Wenn die gefaltete Schichtfläche nicht abwickelbar ist, kommen die s-Pole im Lagenkugeldiagramm auf einer-Fläche zu liegen. Die zylindrischen und konischen Falten können geometrisch als Spezialfälle der tangentenflächigen Falten betrachtet werden. Im Hinblick auf die jeweilige Lage von Achsenebene und Mittelebene wird zwischen bisektalen und abisektalen Falten unterschieden.

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The geometry of cylindrical, concal, tangent surface and non-developable folds is described. The relations between folds and corresponding orientation diagrams are investigated and the following conclusions are deducted: thes-poles of a cylindrically folded surface describe a-great circle in the orientation diagram. If, however, the folded surface is conical or a tangent surface, thes-poles generally coincide with a-curve. In case the folded surface is not developable, the s-poles fall on a-area in the orientation diagram. With respect to the geometrical form, cylindrical and conical folds may be considered as special cases of tangent surface folds. The relations between the axial plane and the bisecting plane of geological folds are investigated.

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Résumé La géométrie des plis cylindriques et coniques, des plis de surface tangentielle et des plis non-développables est décrite. Les relations entre les plis et les diagrammes de figuration sphérique sont examinées avec les résultats suivants: si une surface plissée est cylindrique, les pôles s de plans de stratification forment un grand cercle dans le diagramme. Dans le cas où la surface plissée est du type conique ou une surface tangentielle, les pôles s coincident en général avec une courbe. Les pôles d'une surface non-développable tombent dans une aire du diagramme. En ce qui concerne la forme géométrique on peut regarder les plis cylindriques et coniques comme des cas speciaux de plis de surface tangentielle. La position du plan axial et du plan médian des plis est chaque fois examinée quant à son caractère bissequant ou non.

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, , . : (S-Pole) . , , S . , . , . .

     

The cooling history of a Pan African belt in the Adrar des Iforas, (Republic of Mali). Comparison with other Pan African belts

A study of biotite cooling ages in the Adrar des Iforas Pan African belt has been made using Rb/Sr techniques. The results indicate that uplift of this segment of the belt probably took place soon after intrusion of the last granites in each particular area. Comparison of the cooling ages in all the Pan African belts suggest there is a bi-partite age division and thus a diachronism in the Pan African.

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Zusammenfassung Abkühlungsalter von Biotiten aus dem Adrar des Iforas im Panafrikanischen Gürtel wurden mit der Rb/Sr-Methode untersucht. Die Ergebnisse zeigen, da\ der Aufstieg dieses Abschnittes des Gürtels wahrscheinlich kurze Zeit nach der Intrusion der letzten Granite in jedem einzelnen Gebiet erfolgte. Der Vergleich von Abkühlungsaltern in allen Panafrikanischen Gürteln legt nahe, da\ es eine zweiteilige Altersgruppierung gibt und somit einen Diachronismus im Panafrikanischen Ereignis.

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Résumé On a fait l'étude des âges de refroidissement des biotites dans la chaÎne panafricaine dans l'Adrar des Iforas suivant la technique Rb/Sr. Les résultats indiquent que le soulèvement de cette partie de la chaÎne eut lieu bientÔt après l'intrusion des derniers granites. La comparaison des âges de refroidissement dans toutes les chaÎnes panafricaines suggère qu'il y a une différence d'âge entre deux domaines et donc un diachronisme dans le Panafricain.

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/ . , . . . , .

     

Das Meer in der Geschichte der Geologie

Zusammenfassung Die Vorstellung, die geologische Erforschung der Erde sei zuerst von den Kontinenten ausgegangen und sei zeitlich sehr viel später auf den Meeresboden ausgedehnt worden, ist in ihrer Allgemeinheit nicht zutreffend. Denn nur einige wenige Jahre trennen den Beginn der festländischen Geologie durch den DänenNikolaus Steno (1669) von der ersten Publikation (1681) über die Hydrographie eines Meereskanales, nämlich des Bosporus, durch den italienischen NaturforscherLuigi Ferdinando Marsili aus Bologna. Schon 1711 erschien seine erste Notiz über submarine Geologie, und das Jahr 1725 bringt in seinem Werke Histoire Physique de la Mer die Grundlagen der physischen Ozeanographie und besonders der submarinen Geologie. Vor mehr als 250 Jahren wurden durch ihn der Schelf, die Schelfkante, der Kontinentalabfall, die submarinen Canyons entdeckt; ja, selbst die verschiedenen Sedimente in ihrer Lage nebeneinander, also das, was wir die Fazies nennen, wurde schon vonMarsili erkannt. A.Gressly hat (1836) die gut begründeten Faziesgesetze niedergelegt, und es sei auch A.Lavoisier (1789) nicht vergessen, dem wir die Begriffe wie littorale und pelagische Sedimente verdanken.Das Meer als Forschungsobjekt wurde durch die Entdeckung der rezenten Korallenriffe in der Südsee für Geologen und Zoologen interessant, wie ganz allgemein die großen Weltumsegelungen geologische Materialien in die Studierstuben brachten.Die Fortschritte der Technik sind die Schrittmacher der Ozeanographie in allen ihren Zweigen, auch der submarinen Geologie, gewesen. Darum gehört in eine historische Studie auch ein Abschnitt über die frühesten Lotapparate und die ersten Dredgegeräte, die Kernapparate und Bodengreifer.Mit den Lotleinen und Lotgewichten kamen auch die ersten Sedimente mit Tieren vom tiefen Meeresboden an Bord der Schiffe; sie muteten den damaligen Paläozoologen wie noch lebende Relikte der Kreide- und Tertiärzeit an.Jede einigermaßen gesicherte Lotung half mit, das Relief der Ozeanböden aufzuhellen. Marine Biologie und Geologie erkannten sich bald als Schwestern der Wissenschaft am Meere. Der Berliner GelehrteChr. Gottfried Ehrenberg und der EngländerEd. Forbes, der Amerikaner J. W.Bailey (alle um 1850) haben der submarinen Biologie und Sedimentologie unvergängliche Dienste geleistet, obwohl deren Namen heute kaum noch genannt werden.Es war ein weiter Weg, von den Meeresströmungen ausgehend (besonders nach der Entdeckung von Ober- und Unterstrom), bis hin zur Erkenntnis der Bildung einer fossilen Salzlagerstätte. Ja, selbst uns so geläufige Vorgänge wie die zerstörende Wirkung der Meereswellen an Steilküsten und Uferbauten wurden erst allmählich erkannt.Dienten die ersten Weltumsegelungen in erster Linie geographischen, nautischen, militärpolitischen und ethnographischen Zwecken, so drängten sich schließlich alle Zweige der Naturwissenschaften am Meere in den Vordergrund. Große Expeditionen, wie die Challenger-Fahrt (um nur eine von vielen zu nennen), mußten von Naturforschern gründlich vorbereitet und organisiert werden. Solche Pionierarbeit, besonders für die Geologie, leistete die Wiener Akademie in den Jahren 1850–1856 in der Vorbereitung der Erdumsegelung der Korvette Novara in den Jahren 1850–1856.Die vorliegende Studie beginnt mit Erinnerungen an die Kenntnisse der Alten, d. h. der Männer des klassischen Altertums, die fragten, was denn im Meere lebt, wie tief es sei und warum und wieso es salzig ist. Die Fragen und deren klare Antworten verdichteten sich in den Jahren zwischen 1650 und 1725. Etwa ab 1800 setzen systematische Forschungen ein. Diese Studie behandelt das historische Werden der submarinen Geologie bis um die Jahrhundertwende. Dann beginnt die moderne Zeit. Was von 1900 bis heute geschah, schildert J. R.Dean in seinem trefflichen Buche: Down to the Sea. A century of oceanography (Glasgow 1966).

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The idea that the geological exploration of the earth was started on the continents and was only much later extended to the bottom of the oceans, is too simplifying to be true. Only a few years lie between the beginning of continental geology by the Danish scientistNikolaus Steno (1669) and the first publication on the hydrography of the Bosporus Strait by the Italian naturalistLuigi Ferdinando Marsili of Bologna (1681). Already in 1711, he published his first small paper on submarine geology and in 1725 his book: Histoire Physique de la Mer appeared, in which he laid down the foundations of oceanography and submarine geology. Thus, more than 250 years ago he discovered the existence of the shelf and the shelf-margin, the continental slope and the submarine canyons.Marsili even found the different kinds of sediments in their juxtaposition on the bottom of the sea, the phenomenon we now call facies. In 1836, A.Gressly set up the well established laws of the facies. Furthermore the name of A.Lavoisier (1789) should be mentioned to whom we owe the concepts of littoral and pelagic sedimentation.Through the discovery of recent coral reefs in the tropical seas, the ocean became a wide research topic for geologists and zoologists, just as the great voyages of discovery supplied a large amount of geological material to scientists.The technological advances promoted all sections of oceanography, including submarine geology. Therefore, a historical study of this kind should include a section on the earliest sounding apparatus, the first dredges, corers and bottom catchers.Attached to the sounding ropes and sinkers, the first sediments were pulled onto the deck of the ships; they appeared to the old paleozoologists as living relics of the Cretaceous and Tertiary.Every reliable sounding increased our knowledge of the relief of the ocean bottom. Soon, marine biology and submarine geology realized that they were adjoining sciences of the seas. Scientists likeChr. Gottfried Ehrenberg of Berlin,Ed. Forbes of Edinburgh and the American J. W.Bailey (all at about 1850) have rendered everlasting services to marine biology and sedimentology, although their names are seldom mentioned in our days.It was a long way from the observation of currents in the oceans (especially after the discovery of superficial and undercurrents) to the perception of the formation of fossil salt deposits. Even such simple phenomena as the destructive action of the sea waves on cliffs and artificial embankments were understood only gradually.The earliest voyages round the world served mainly geographic, nautical, ethnographical and military-naval purposes. But finally all fields of the sciences of the ocean gained importance. Large projects like the Challenger Expedition (to mention only the most famous one among many others) had to be thoroughly prepared and organized by natural scientists. Such pioneer work, especially for geology, was done by the Austrian Academy in Vienna in the course of preparing the sailing round the globe by the Corvette Novara during the years 1850–1856.The present study starts with a glance at the ideas of those men in classical Greek and Roman times, who first asked about life in the ocean, its depth and the origin of its salinity. These questions and their answers began to be more seriously discussed in the years between 1650 and 1725, but only around 1800 systematic research was started.This study deals with the historical development of submarine geology until the turn of this century. The new era of modern time oceanography in this century is very well described in the excellent book by J. R.Dean: Down to the Sea. A century of oceanography (Glasgow 1966).

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Résumé La conception que l'exploration géologique de la terre serait d'abord partie des continents et n'aurait été étendue que beaucoup plus tard au fond des océans n'est pas valable dans sa généralisation. Car très peu d'années seulement se sont écoulées entre le début de la géologie continentale par le danoisNikolaus Steno (1669) et la première publication (1681) sur l'hydrographie d'un détroit marin, à savoir le Bosphore, par le naturaliste italienLuigi Ferdinando Marsili de Bologne. Déjà en 1711 paraît sa première note concernant la géologie sous-marine et l'année 1725 apporte dans son oeuvre « Histoire physique de la mer» les fondements de l'océanographie physique et surtout de la géologie sousmarine. Il y a plus de 250 ans qu'il decouvrit la plate-forme continentale, son rebord, le talus continental et les canyons sous-marins; même la juxtaposition des divers sédiments, ce que nous appelons les faciès, fut déjà reconnue parMarsili. A.Gressly (1836) a établi et motivé les lois des faciès; il ne faut pas non plus oublierLavoisier (1789) à qui nous devons des notions telles que sédiments littoraux et pélagiques.A la suite de la découverte de récifs coralliens récents dans les régions australes, la mer devint un object de recherches intéressant les géologues et les zoologistes, tout comme d'une façon générale, les grands voyages autour du globe apportèrent des matériaux géologiques dans les cabinets d'étude.Les progrès de la technique ont fait avancer aussi bien la géologie sous-marine que toutes les branches de l'océanographie. C'est pourquoi une étude historique doit comprendre un chapitre concernant les appareils de sondage les plus primitifs et les premiers instruments de forage, les appareils à carotte et les bennes-autos.Avec les cordes et les lests des sondes remontèrent à bord des bateaux non seulement les sédiments, mais aussi les premiers animaux des fonds marins profonds; ils apparurent aux paléontologues d'alors comme des reliques vivantes des temps crétacés et tertiaires.Tout sondage tant soit peu soigneusement exécuté aida à préciser le relief des fonds océaniques. La géologie et la biologie marine se considérèrent bientôt comme étant les sciences soeurs de la mer. Bien que leurs noms soient encore à peine évoqués de nos jours,Chr. Gottfried Ehrenberg, savant berlinois,Ed. Forbes, anglais et J. W.Bailey, américain, ayant tous vécu vers 1850 ont rendu des services impérissables à la biologie sous-marine et a la sédimentologie.Partant des courants marins, surtout après la découverte des courants superficiels et profonds, le chemin à parcourir fut long pour arriver à la reconnaissance de la formation d'un gisement salifère. Même des notions actuellement très courantes, comme l'action destructrice des vagues le long de falaises et des constructions côtières, n'ont été reconnues que très progressivement.Bien que le premiers tours du monde aient eu en première ligne des buts géographiques, nautiques, politico-militaires et ethnographiques, toutes les branches des sciences de la nature se poussèrent finalement au premier plan. De grandes expéditions, telle celle de «Challenger», pour en citer une parmi de nombreuses autres, durent être préparées et organisées soigneusement par des naturalistes. Une telle oeuvre de pionnier, surtout en ce qui concerne la géologie, fut exécutée par l'Académie de Vienne durant les années 1850–1856 pour préparer le tour du monde de la corvette « Novara ».La présente étude débute avec des rappels des connaissances des anciens, c'est-à-dire des hommes de l'antiquité classique, qui se demandaient ce qui vit dans la mer, quelle est sa profondeur et pourquoi elle est aussi salée. Les questions et leurs réponses se concentrent entre les années 1650 et 1725, c'est après 1800 qu'apparaissent les recherches systématiques. Cette étude traite l'évolution historique de la géologie sous-marine jusque vers le début de ce siècle. C'est alors que débutent les temps modernes. Ce qui a été fait depuis 1900 est traité magistralement par J. R.Dean dans son livre: «Down to the Sea. A century of oceanography» (Glasgow, 1966).

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(Luigi Ferdinando Marsili, 1681 ) (Nicolaus Steno, 1669 ). : Marsili — , , , ; A. Gressly (1836 ) — ; A. Lavoisier (1789) — . , , . — , , , . . — Chr. Gottfried Ehrenberg 'a, Ed. Forbes 'a J. W. Bailey ' (1850) — , , . — Challenger (1873–1876 ) Novara 1850–1856 , . — 1800 ; . J.R. Dean Down to the sea. A century of oceanography (Glasgow 1966).

     

The structure of the eastern border of the Andes in north-western Argentina

In the eastern border area of the Andes of north-western Argentina two structural units are represented: the Cordillera Oriental and the Sierras Subandinas.The Cordillera Oriental represents a structural unit of faulted blocks strongly uplifted in relation to the Sierras Subandinas. In the Cordillera Oriental, the metamorphic basement has been partially folded together with the sedimentary cover. In some cases the cover has been detached away from its substratum and folded independently of it.It was generally accepted that the Sierras Subandinas coincide with big asymmetrical anticlines produced in the cover rocks by tilting of rigid basement blocks. The detailed geological mapping of the region situated between the parallels 24° 45 and 26° latitude south and the meridians 64° 30 and 66° west has provided data that permit to modify considerably this scheme.The existence of important strike-slip faults running highly oblique to the main regional structural pattern and controlling the shape of the Sierras Subandinas folds has been verified. These highly oblique faults with strike-slip movements, that affect the whole region, are probably ancient lineaments reactivated during Andean diastrophism in Upper Pliocene to Early Pleistocene time.

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Zusammenfassung Im östlichen Grenzgebiet der Anden im nordwestlichen Argentinien liegen zwei strukturell unterschiedliche Einheiten vor, die Cordillera Oriental und die subandinen Sierren (Sierras Subandinas).Die Cordillera Oriental besteht aus Leistenschollen eines leicht metamorphisierten Sockels. Sie ist als Ganzes im Verhältnis zu den subandinen Sierren stark herausgehoben worden. In der Cordillera Oriental wurde dieser Sockel zum Teil zusammen mit seinen sedimentären Deckschichten verfaltet, zum Teil wurden sie aber auch von ihrem Unterlager abgeschert und unabhängig von ihm gefaltet.Bisher wurde allgemein angenommen, daß die subandinen Sierren aus großen assymmetrischen Falten aufgebaut werden, die in den Deckschichten durch Kippung starrer Blöcke im tieferen Untergrund hervorgerufen wurden. Die genaue geokartographische Aufnahme eines Gebietes zwischen den Breitenkreisen 24° 45 und 26° südl. Breite und den Längenkreisen 64° 30 und 66° westl. Länge erbrachte Daten, die es erlauben, diese Vorstellung erheblich zu modifizieren.Weit durchhaltende Seitenverschiebungen, die die übergeordneten Strukturen des gesamten Gebietes schräg durchziehen und die Gestalt der Falten in den Sierren erheblich beeinflussen, wurden nachgewiesen. Sie stellen wahrscheinlich alte, präandine Lineamente dar, die während der Anden-Orogenese im Jungtertiär bis Altpleistozän reaktiviert Wurden.

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Resumen En el borde oriental de los Andes del Noroeste Argentino están representadas dos unidades estructurales: la Cordillera Oriental y las Sierras Subandinas.La Cordillera Oriental es una unidad constituida por bloques fallados y, en conjunto, elevada con respecto a las Sierras Subandinas. En la Cordillera Oriental el basamento metamórfico ha sido parcialmente plegado junto con la cobertura sedimentaria. En algunos casos lo cobertura ha sido despegada de su substrato y plegada independientemente.En general se aceptaba que las Sierras Subandinas coincidian con grandes anticlinales asimétricos producidos en la cobertura sedimentaria por el basculamiento de bloques rígidos de basamento situados en el subsuelo. La cartografía geológica-estructural detallada de la región comprendida por los paralelos 24° 45 y 26° S y los meridianos 64° 30 y 66° W ha proporcionado datos que permiten modificar considerablemente este esquema.Se ha comprobado la existencia de importantes fallas transcurrentes, fuertemente oblicuas con respecto a la estructura regional, que han tenido profunda influencia sobre la forma de los pliegues subandinos. Estas fallas oblicuas son probablemente lineamientos antiguos en los que el diastrofismo Andico (Plioceno-Pleistoceno) ha producido considerables desplazamientos paralelos al rumbo de los mismos.

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Résumé Dans la bordure orientale des Andes du Nord-ouest de l'Argentine, deux unités structurales différentes sont présentes: les Sierras subandines et la Cordillère orientale.La Cordillère orientale est composée d'un socle faiblement métamorphique faillé en blocs fortement surélevés par rapport aux Sierras subandines. Dans la Cordillère orientale, ce socle métamorphique a été en partie plissé avec sa couverture sédimentaire; mais parfois celle-ci a été décolée de son substratum et plissé indépendentement.Jusqu'à présent, on admettait que les Sierras subandines sont constituées de grands anticlinaux assymétriques produits dans la couverture par l'ascension de blocs faillés du socle. La cartographie géologico-structurale detaillée de la région comprise entre les parallèles 24° 45 et 26° de latitude sud et les méridiens 64° 30 et 60° ouest conduit à modifier considérablement ce schéma.D'importants décrochements très obliques par rapport à la direction de la structure régionale et qui ont fortement influencé la forme des plis subandins sont probablement des accidents anciens rajeunis pendant le diastrophisme andin au cours du Pliocène supérieur et du Pléistocène inférieur.

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- : Cordillera Oriental Sierras Subandinas. . . ; . , , . 24°45 26° 64°30 66° . , , . , , , , .

     

The S-External pyrenees of Huesca

An Upper Cretaceous-Paleocene series is more or less detached from the Hercynian basement and piled up southward as a Younger Calcareous Chain. A broad belt of Eocene flysch with limestone intercalations terminates eastward against a contemporaneous cross-structure and is affected by a zone of persistent overturning.

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Zusammenfassung Eine Oberkreide-PalÄozÄn-Serie ist teilweise vom herzynischen Untergrund abgeschert und südwÄrts als Jüngere Kalkkette aufgestaucht. Eine breite Zone von EozÄn-Flysch mit Kalkeinlagerungen endet nach Osten an einer gleichaltrigen Querstruktur. Sie enthÄlt einen durchgehend überkippten Streifen.

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Résumé La série néocrétacée-paléocène est plus ou moins décollée du socle hercynien et déversée au sud comme «ChaÎne calcaire postérieure». Une large zone de flysch éocène à intercalations calcaires se termine vers l'est contre un accident transversal contemporain et est affectée d'une bande persistante de renversement.

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